Beta
265628

SOLID WASTE MANAGEMENT FOR SPACE DEBRIS

Article

Last updated: 22 Jan 2023

Subjects

-

Tags

Civil engineering

Abstract

At present, in addition to several thousands of satellites for various applications, there are more than 900,000 pieces from 1 to 10 cm in Earth-orbit. This has been estimated by the European Space Agency (ESA). Furthermore, as time passes, these satellites represent debris. Such accumulated debris threaten the daily uses of space-based applications satellites and future missions. The potential danger would persist unless the international space community considers the risks and join forces to mitigate the danger. Today, only ideas have been proposed by the various space agencies without taking much action. Each of these ideas deals with a specific size of debris. Thus, this paper proposes an integrated design to remedy the situation. It is a satellite with robotic arms, electromagnetic mesh and onboard radar to detect, collect, shred and sort most of the debris larger than 1 cm. This material can, thus, be used as a source of raw material in a novel “made in space program." It can be used as row material for 3d printers for metal and non-metals needed for the maintenance of the International Space Station (ISS) and other equipment of future space missions. This proposal is a premiere design and a start of a pilot model. Also proposed here is a recommendation for a sustainable financing model that can be established by space agencies by assigning a tariff for each future space flight. The tariff value could be determined based on, the extent of the mission's lifetime, the size of the satellite, and the purpose of the mission.   يوجد اكثر من 900 الف قطعه من فتات المخلفات الصلبة التي تتراوح اطوالها من 1 الى 10 سم متر في مدار حول الأرض.تدور هذه حول الأرض إضافة الى الاف الاقمار الصناعيه التي تستخدم في تطبيقات متنوعة.مع مرور الوقت وخروج هذه الاقمار الصناعيه من الخدمه تمثل هذه ألأجسام حطاما يهدد الاستخدامات اليوميه للاقمار الصناعيه والتطبيقات الفضائيه والبعثات المستقبليه في مدار الأرض. هذا الخطر لم ينظر المجتمع الفضاء الدولي في المخاطر وحد الجهود للتخفيف من اثارها السلبي. ولذلكفى هذه الورقه البحثيه تم اقتراح تصميم اولى بمراحل مختلفه لتجميع وتقطيع وفصل المخلفات من خلال قمر صناعي.يوجد في هذا القمر البيئي رادار داخلي لاستكشاف اماكن ونوع المخلفات باستخدام تكنولوجيا التحليل الصور. يقوم القمر المقترحبتحديد كثافه وكميه المخلفات التي يمكن التقاطها باستخدام اذرعالية وشبكه كهرومغناطيسيهويبدا بعدها مرحله تقطيع وفرز وفصل الحطام الاكبر من 1 سنتيمتر لاستخدامه كمصدر للمواد الخام للطابعات ثلاثيه الابعاد في محطه الفضاء الدوليه لانتاج ادوات وقطع غيار للمساعده في صيانه محطه الفضاء الدوليه وغيرها من المعدات وقطع الغيار التي تحتاجها بعثات الفضاء المستقبليه. المقترح هو تصميم مبتكر وبدايه لنموذج تجريبي يتم الاعداد له الان. كذلك تم اقتراح بعمل نموذج التمويل المستدام يمكن انشائه من خلال فرض تعريف لكل مرحله فضائيه مستقبليه. ويؤحذ  فى الحسبان ان لكل قمر صناعي قيمته التعريفه وتختلف هذه حسب طبيعة هذه الرحلات والعمر الافتراضي للقمر الصناعي لاستخدام هذه القيمه في الابحاث وفي تجميعواعاده استخدام وتدوير المخلفات الفضائيه.

DOI

10.21608/auej.2022.265628

Keywords

Space debris, Earth Orbit, mitigation, Recycling, 3-D printing, ISS الحطام الفضائى , تدوير المخلفات , طابعات ثلاثية الابعاد , محطة الفضاء الدولية

Authors

First Name

Sherif

Last Name

Mostafa

MiddleName

A

Affiliation

Construction and Building Department, October6 University, Cairo, Egypt.

Email

sherifahmad.eng@o6u.edu.eg

City

-

Orcid

-

First Name

Ahmed

Last Name

Gaber

MiddleName

-

Affiliation

Geology Department, Port Said University, Port Said 42522, Egypt.

Email

-

City

-

Orcid

-

First Name

Farouk

Last Name

El-Baz

MiddleName

-

Affiliation

Center for Remote Sensing, Boston University, Boston, MA 02215, USA

Email

-

City

-

Orcid

-

Volume

17

Article Issue

65

Related Issue

37220

Issue Date

2022-10-01

Receive Date

2022-06-06

Publish Date

2022-10-01

Page Start

1,129

Page End

1,142

Print ISSN

1687-8418

Link

https://jaes.journals.ekb.eg/article_265628.html

Detail API

https://jaes.journals.ekb.eg/service?article_code=265628

Order

1

Type

Original Article

Type Code

706

Publication Type

Journal

Publication Title

Journal of Al-Azhar University Engineering Sector

Publication Link

https://jaes.journals.ekb.eg/

MainTitle

-

Details

Type

Article

Created At

22 Jan 2023